Simotion D V4.0 快速入门
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图 304
9
4. 打开 NetPro 画面，配置 PG/PC 的 IP 地址（应与 simotion 在同一网段）并分配通讯节点。 观察 PG/PC 与网络的连线应变成黄色，此时路由功能激活，如图 305。
图 305 5.设置通讯接口 选择“option\Set PG/PC interface”命令，设置 PG/PC 接口与所上面选择的一致，如图 305A。
10
图 305A 6．编译并下载 simotionD 组态。 要想与集成的 Sinamics 联机，必须先下载组态。
图 306 出现提示，选择“NO”，并关闭硬件组态对话框。
11
图 307 通常上述工作完成后需对 SimotionD 集成的 CU320 进行速度环的优化，详细步骤请参照 “SINAMICS_120”的相关手册。
PC 内存建议 1G，带以太网卡
3. 软件安装注意事项
在安装这些工具软件时，建议用户将 Windows 操作系统的默认语言切换到英文，否则在安 装过程中可能会出现错误而退出安装。
在控制面板的“区域选项”（Win2000）或“区域与语言选项”（Win XP）中，可以进行 切换。
6
7
第四章 创建新项目
图 323 2．项目编译后进行联机操作，下载 Simotion D 的轴（Axis）配置
图 323 提示！：第一次下载组态，需要的时间较长，以后再下载时间很短。
19
第六章 使用“Control panel”调试轴
1．按图 324，双击“Control panel”，在屏幕下方出现调试控制面板。
图 324
2. SIMOTION D435 硬件结构图
4
第三章 工具软件 SCOUT 4.002
1. SCOUT 软件介绍
SCOUT 是用于调试 SIMOTION 的工具软件，需要授权。如果已安装了 SCOUT，那么 STARTER 将自动集成在 SCOUT 中，无需再次安装。
SIMOTION 特别关注其 SCOUT 工程开发系统的用户友好性。 运动控制、逻辑控制与工艺控 制的工程开发，以及驱动器的组态与调试，均是由一个系统完成的。 实际上所有任务的处理均可 用图形方式完成，包括组态、编程、测试及调试。 智能的用户提示信息，实用的帮助功能，自动 的检查功能简化了任务的完成过程，特别适合于第一次编制运动控制程序的用户。 SCOUT 的所有 工具均被集成在一起，并具有统一的形式及感觉。
1. SIMOTION D 介绍:
安装技术 通常控制轴数 驱动连接器 分布式外设 集成 I/O PROFIBUS 接口 Ethernet 接口 PROFINET 接口 DRIVE-CLiQ 接口
SINAMICS
2-64 自带 ET 200M/S/X,所有 PROFIBUS 标准子站 (DP V0/V1) 8 路输入, 8 路输出，并可扩展 2, 12 Mbit/s,同步时钟
1
图 318
16
同 Axis_1,但轴的驱动器选择 SERVO_03
同 Axis_1,但轴的驱动器选择 SERVO_03
图 319
图 320
17
图 321 若 Axis_02 与 Axis_01 进行电子齿轮同步运行，则按图 322 设置同步运行联接。
图 322
18
若 Axis_Blue 与 Axis_Red 进行电子凸轮同步操作，则按图 323 设置同步运行联接。
图 313
14
按下“Data transfer from the drive”按钮，编码器的信息可从驱动器侧传送过来。
显示编码器的详细信息
图 314
图 315
15
完成轴的配置
` 图 316 2．若需配置有同步操作要求的轴，见下面轴 2（Aixs_02）的组态。步骤同上，不同之处见图 318 至图 323。 （1）选择同步操作
20
2．按图 325 顺序操作，确认控制优先级。
图 325 3. 按图 326 所示顺序操作、设置参数，电机可以运行。 ①．使能“Axis_1”。 ②．选择一种运行方式。 ③．启动轴（Axis_1）运行。 ④．停止轴（Axis_1）运行。 ⑤．退出控制面板。 如果通过测试面板进行轴的运行功能测试，轴的运行正常则证明前面轴的配置正确，否则检查 轴配置。作为实际应用，还需根据实际对轴（Axis）的“Machanics”、“default”、 “Limits”、“Homing”进行设置。
针对这种趋势和需求西门子公司推出了全新的解决方案： SIMOTION 运动控制系统：
• 由一个系统来完成所有的运动控制任务 • 适用于具有许多运动部件的机器 SIMOTION 提供了最佳的运动控制解决方案。
应用领域 • 从简单的速度轴控制到复杂的多轴电子凸轮插补 • 从几个轴的同步运行到上百根轴的高精度的角同步 关注的领域： • 纺织 • 印刷 • 橡胶塑料 • 包装 • 金属压机 • 连续物料加工 其他
集成在 SCOUT 中的 STARTER 主要能实现以下功能： • 硬件组态和识别（电子铭牌） • 驱动参数的设置 • 电机动态特性的调试 • 故障诊断 • 程序的下装和上载
而作为控制系统的工程工具，SCOUT 除了能实现以上功能外，还能进行以下工作： • 轴控制参数的设定 包括轴的机械参数、回零点方式及运动性能参数的设定。 • 控制程序编辑
Simotion D V4.0 快速入门
之 Simotion D 组态及调试
西门子(中国)有限公司 自动化与驱动集团 运动控制部 2007.3
1
第一章 Simotion 运动控制系统概述
现在许多机械制造领域中都有这样的一种趋势：机械运动越来越复杂，对速度及精度的要 求也越来越高。以往这些运动任务是由机械元件以及若干电子装置来完成的(例如：输出凸轮 控制器、位控及多轴模块)，即使是一个很小的功能变化或是有额外的功能需求都将需要更换 元件、采用新的结构、配置、参数设置及甚至重新编程。同时用于元件更换的库存量也将增 加。
2, with 100 Mbit/s 连接驱动器和 I/O 4-6 个驱动器专用总线接口, 可连接:
进线电源(电源模块) 功率单元 (电机模块) 外设, 编码器 模块参数自动识别和上载
基于驱动的 SIMOTION 方案,至少有下列组件组成:
3
SIMOTION D 控制模块 (SIMOTION D4xx) SINAMICS S120 组件 (电源模块, 功率模块,等等) DRIVE-CLIQ 通讯，模块参数自动识别和上载 SIMOTION 运行软件和 SINAMICS 驱动软件
“PowerAxis”:轴的使能程序。 “HomeAxis” :轴的回零点控制程序。 “Jog”: 轴的点动运行控制程序 “Move” :轴的绝对定位及相对定位运行控制程序 “Fault”: 故障处理程序。 (1) “MoveAxis”程序控制单元的建立 双击“Insert LAD/FBD unit”插入“MoveAxis” 程序控制单元
1．启动 Scout 软件，使用“Project\New”命令创建一个新项目：”D435_EASY_START”，如 图 301。
图 301 2．插入一个新设备，选择 D435 V4.0，如图 302。
3.设置通讯接口
图 302
8
我们使用标准以太网接口，如图 303
图 303 4.自动打开硬件组态画面，配置 IE2 通讯接口，如图 304
23
图 333 （5）建立“Jog” 轴的点动运行控制程序，方法同上，在此程序中插入轴的点动运行功能块 “_mc_jog”。
“bluejogfor”为“True”,“bluejogback”为“False”时,“Axis_Blue“轴正转； “bluejogfor”为“False”,“bluejogback”为“True”时,“Axis_Blue“轴反转； “bluejogfor”为“False”,“bluejogback”为“False”时，轴停止运行。 “jogvelocity”为点动速度设定值 以上各变量均可通过变量表进行设定及监控。
12
第五章 Simotion D 轴（Axis）配置
1．按图 310 至图 336 步骤组态轴 1（Axis_1）。（没有插图的步骤使用缺省，按 “continue”）
(1)在 Name 栏中输入轴的名称,如 Axis_1 (2)选择轴的
2
图 310 1
2
第二章 Simotion 运动控制系统硬件概述
作为运动控制系统，SIMOTION 将逻辑控制、运动控制（定位、同步等）以及工艺控制 （压力、温度控制等）集中在同一个系统中。SIMOTION 提供了三种硬件平台：
• 控制器平台，SIMOTION C； • 驱动器平台，SIMOTION D； • PC 平台，SIMOTION P。 同一个控制程序可以在任意一种平台上运行。其中，SIMOTION D 是基于 SINAMICS S120 驱动平台的驱动系统，从而使其成为一个极其紧凑同时具有强大控制功能驱动控制系 统。SIMOTION D 具有若干种规格，具有不同的性能，其中 SIMOTION D435 适用于中等规 模的应用。它带有两个具有时钟同步的 PROFIBUS 接口以及两个以太网口。 同样，SIMOTION D435 也通过 DRIVE-CLiQ 接口与 SINAMICS S120 的其它模块进行数 据交换。通过外扩 CU320，一个 SIMOTION D435 最多能控制 64 个轴。
图 326
21
第七章 Simotion D 运动控制程序
1. 位置轴的点动、绝对定位及相对定位演示程序
任务：使用 LAD 梯形图编程方式，用系统提供的 PLCopen 功能块编写“位置轴的点动、绝对定 位及相对定位”，用 Simotion D435 演示装置来完成。 程序分配如下： “MoveAxis”程序控制单元中包含有以下几个控制程序：
图 330 (2)在“MoveAxis”程序控制单元中建立变量 双击“MoveAxis”程序控制单元,出现屏幕右侧的变量表，在此可新建变量。
22
图 331 (3)双击“Insert LAD/FBD program”，生成一个新的“LAD”程序：“poweraxis”.
图 332 (3) 在”poweraxis”程序中插入一条“轴使能命令”(将_mc_power 拖曳至 LAD 中 当“axisenable”为“True”时,“Axis_Blue“轴使能。
包括运动控制、逻辑控制以及工艺控制。运动控制任务的图形化编程运动控制图 (MCC) 可以以流程图的方式对机器程序顺序进行图形化编程。程序细节可以由LAD及FBD编程， 对于复杂的逻辑控制、数学运算及运动控制还可以用ST结构化编程语言进行编程。这三 种编程方式均可以集成在SIMOTION 系统中。 • 凸轮曲线设定
在 SCOUT 基本软件包中已经了包含简单的凸轮文本编辑器，此外作为可选软件包， CamTool 还可以为 SCOUT 提供全图形化的凸轮编辑及优化工具，可以集成在 SCOUT 的 图形化用户接口中。
5
2. 系统要求
对于安装软件最低要求： • Windows 2000 SP3 • Windows XP Professional SP2 • SIMATIC STEP 7 V5.4 • 若需安装 protool 应为 Protool/Pro RT V6.0+SP3 详细信息请参看 Scout CD 中的文件 \ScoutV4002_CD4\1_Important\English\Compatibility\Compatibility_SIMOTION_V40.pdf 硬件要求：
(1)选择轴的类型
2
(直线轴或旋转轴)
(2) 选择轴的类型
(电气轴、液压轴、
虚拟轴)
图 311
13
(1) 选择是否配置为模态轴 (2) 如配置为模态轴则输入 Modulo start value 及 Modulo length
1
2
图 312 选 择 轴 的 驱 动 单 元 及 数 据 传 送 的 报 文 格 式 ， 最 大 速 度 值 可 按 “ Data transfer from the drive”按钮从驱动器侧传送过来；若配置为位置轴应选择 Dynamic servo control(DSC)。
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4. 打开 NetPro 画面，配置 PG/PC 的 IP 地址（应与 simotion 在同一网段）并分配通讯节点。 观察 PG/PC 与网络的连线应变成黄色，此时路由功能激活，如图 305。
图 305 5.设置通讯接口 选择“option\Set PG/PC interface”命令，设置 PG/PC 接口与所上面选择的一致，如图 305A。
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图 305A 6．编译并下载 simotionD 组态。 要想与集成的 Sinamics 联机，必须先下载组态。
图 306 出现提示，选择“NO”，并关闭硬件组态对话框。
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图 307 通常上述工作完成后需对 SimotionD 集成的 CU320 进行速度环的优化，详细步骤请参照 “SINAMICS_120”的相关手册。
PC 内存建议 1G，带以太网卡
3. 软件安装注意事项
在安装这些工具软件时，建议用户将 Windows 操作系统的默认语言切换到英文，否则在安 装过程中可能会出现错误而退出安装。
在控制面板的“区域选项”（Win2000）或“区域与语言选项”（Win XP）中，可以进行 切换。
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第四章 创建新项目
图 323 2．项目编译后进行联机操作，下载 Simotion D 的轴（Axis）配置
图 323 提示！：第一次下载组态，需要的时间较长，以后再下载时间很短。
19
第六章 使用“Control panel”调试轴
1．按图 324，双击“Control panel”，在屏幕下方出现调试控制面板。
图 324
2. SIMOTION D435 硬件结构图
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第三章 工具软件 SCOUT 4.002
1. SCOUT 软件介绍
SCOUT 是用于调试 SIMOTION 的工具软件，需要授权。如果已安装了 SCOUT，那么 STARTER 将自动集成在 SCOUT 中，无需再次安装。
SIMOTION 特别关注其 SCOUT 工程开发系统的用户友好性。 运动控制、逻辑控制与工艺控 制的工程开发，以及驱动器的组态与调试，均是由一个系统完成的。 实际上所有任务的处理均可 用图形方式完成，包括组态、编程、测试及调试。 智能的用户提示信息，实用的帮助功能，自动 的检查功能简化了任务的完成过程，特别适合于第一次编制运动控制程序的用户。 SCOUT 的所有 工具均被集成在一起，并具有统一的形式及感觉。
1. SIMOTION D 介绍:
安装技术 通常控制轴数 驱动连接器 分布式外设 集成 I/O PROFIBUS 接口 Ethernet 接口 PROFINET 接口 DRIVE-CLiQ 接口
SINAMICS
2-64 自带 ET 200M/S/X,所有 PROFIBUS 标准子站 (DP V0/V1) 8 路输入, 8 路输出，并可扩展 2, 12 Mbit/s,同步时钟
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图 318
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同 Axis_1,但轴的驱动器选择 SERVO_03
同 Axis_1,但轴的驱动器选择 SERVO_03
图 319
图 320
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图 321 若 Axis_02 与 Axis_01 进行电子齿轮同步运行，则按图 322 设置同步运行联接。
图 322
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若 Axis_Blue 与 Axis_Red 进行电子凸轮同步操作，则按图 323 设置同步运行联接。
图 313
14
按下“Data transfer from the drive”按钮，编码器的信息可从驱动器侧传送过来。
显示编码器的详细信息
图 314
图 315
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完成轴的配置
` 图 316 2．若需配置有同步操作要求的轴，见下面轴 2（Aixs_02）的组态。步骤同上，不同之处见图 318 至图 323。 （1）选择同步操作
20
2．按图 325 顺序操作，确认控制优先级。
图 325 3. 按图 326 所示顺序操作、设置参数，电机可以运行。 ①．使能“Axis_1”。 ②．选择一种运行方式。 ③．启动轴（Axis_1）运行。 ④．停止轴（Axis_1）运行。 ⑤．退出控制面板。 如果通过测试面板进行轴的运行功能测试，轴的运行正常则证明前面轴的配置正确，否则检查 轴配置。作为实际应用，还需根据实际对轴（Axis）的“Machanics”、“default”、 “Limits”、“Homing”进行设置。
针对这种趋势和需求西门子公司推出了全新的解决方案： SIMOTION 运动控制系统：
• 由一个系统来完成所有的运动控制任务 • 适用于具有许多运动部件的机器 SIMOTION 提供了最佳的运动控制解决方案。
应用领域 • 从简单的速度轴控制到复杂的多轴电子凸轮插补 • 从几个轴的同步运行到上百根轴的高精度的角同步 关注的领域： • 纺织 • 印刷 • 橡胶塑料 • 包装 • 金属压机 • 连续物料加工 其他
集成在 SCOUT 中的 STARTER 主要能实现以下功能： • 硬件组态和识别（电子铭牌） • 驱动参数的设置 • 电机动态特性的调试 • 故障诊断 • 程序的下装和上载
而作为控制系统的工程工具，SCOUT 除了能实现以上功能外，还能进行以下工作： • 轴控制参数的设定 包括轴的机械参数、回零点方式及运动性能参数的设定。 • 控制程序编辑
Simotion D V4.0 快速入门
之 Simotion D 组态及调试
西门子(中国)有限公司 自动化与驱动集团 运动控制部 2007.3
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第一章 Simotion 运动控制系统概述
现在许多机械制造领域中都有这样的一种趋势：机械运动越来越复杂，对速度及精度的要 求也越来越高。以往这些运动任务是由机械元件以及若干电子装置来完成的(例如：输出凸轮 控制器、位控及多轴模块)，即使是一个很小的功能变化或是有额外的功能需求都将需要更换 元件、采用新的结构、配置、参数设置及甚至重新编程。同时用于元件更换的库存量也将增 加。
2, with 100 Mbit/s 连接驱动器和 I/O 4-6 个驱动器专用总线接口, 可连接:
进线电源(电源模块) 功率单元 (电机模块) 外设, 编码器 模块参数自动识别和上载
基于驱动的 SIMOTION 方案,至少有下列组件组成:
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SIMOTION D 控制模块 (SIMOTION D4xx) SINAMICS S120 组件 (电源模块, 功率模块,等等) DRIVE-CLIQ 通讯，模块参数自动识别和上载 SIMOTION 运行软件和 SINAMICS 驱动软件
“PowerAxis”:轴的使能程序。 “HomeAxis” :轴的回零点控制程序。 “Jog”: 轴的点动运行控制程序 “Move” :轴的绝对定位及相对定位运行控制程序 “Fault”: 故障处理程序。 (1) “MoveAxis”程序控制单元的建立 双击“Insert LAD/FBD unit”插入“MoveAxis” 程序控制单元
1．启动 Scout 软件，使用“Project\New”命令创建一个新项目：”D435_EASY_START”，如 图 301。
图 301 2．插入一个新设备，选择 D435 V4.0，如图 302。
3.设置通讯接口
图 302
8
我们使用标准以太网接口，如图 303
图 303 4.自动打开硬件组态画面，配置 IE2 通讯接口，如图 304
23
图 333 （5）建立“Jog” 轴的点动运行控制程序，方法同上，在此程序中插入轴的点动运行功能块 “_mc_jog”。
“bluejogfor”为“True”,“bluejogback”为“False”时,“Axis_Blue“轴正转； “bluejogfor”为“False”,“bluejogback”为“True”时,“Axis_Blue“轴反转； “bluejogfor”为“False”,“bluejogback”为“False”时，轴停止运行。 “jogvelocity”为点动速度设定值 以上各变量均可通过变量表进行设定及监控。
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第五章 Simotion D 轴（Axis）配置
1．按图 310 至图 336 步骤组态轴 1（Axis_1）。（没有插图的步骤使用缺省，按 “continue”）
(1)在 Name 栏中输入轴的名称,如 Axis_1 (2)选择轴的
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图 310 1
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第二章 Simotion 运动控制系统硬件概述
作为运动控制系统，SIMOTION 将逻辑控制、运动控制（定位、同步等）以及工艺控制 （压力、温度控制等）集中在同一个系统中。SIMOTION 提供了三种硬件平台：
• 控制器平台，SIMOTION C； • 驱动器平台，SIMOTION D； • PC 平台，SIMOTION P。 同一个控制程序可以在任意一种平台上运行。其中，SIMOTION D 是基于 SINAMICS S120 驱动平台的驱动系统，从而使其成为一个极其紧凑同时具有强大控制功能驱动控制系 统。SIMOTION D 具有若干种规格，具有不同的性能，其中 SIMOTION D435 适用于中等规 模的应用。它带有两个具有时钟同步的 PROFIBUS 接口以及两个以太网口。 同样，SIMOTION D435 也通过 DRIVE-CLiQ 接口与 SINAMICS S120 的其它模块进行数 据交换。通过外扩 CU320，一个 SIMOTION D435 最多能控制 64 个轴。
图 326
21
第七章 Simotion D 运动控制程序
1. 位置轴的点动、绝对定位及相对定位演示程序
任务：使用 LAD 梯形图编程方式，用系统提供的 PLCopen 功能块编写“位置轴的点动、绝对定 位及相对定位”，用 Simotion D435 演示装置来完成。 程序分配如下： “MoveAxis”程序控制单元中包含有以下几个控制程序：
图 330 (2)在“MoveAxis”程序控制单元中建立变量 双击“MoveAxis”程序控制单元,出现屏幕右侧的变量表，在此可新建变量。
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图 331 (3)双击“Insert LAD/FBD program”，生成一个新的“LAD”程序：“poweraxis”.
图 332 (3) 在”poweraxis”程序中插入一条“轴使能命令”(将_mc_power 拖曳至 LAD 中 当“axisenable”为“True”时,“Axis_Blue“轴使能。
包括运动控制、逻辑控制以及工艺控制。运动控制任务的图形化编程运动控制图 (MCC) 可以以流程图的方式对机器程序顺序进行图形化编程。程序细节可以由LAD及FBD编程， 对于复杂的逻辑控制、数学运算及运动控制还可以用ST结构化编程语言进行编程。这三 种编程方式均可以集成在SIMOTION 系统中。 • 凸轮曲线设定
在 SCOUT 基本软件包中已经了包含简单的凸轮文本编辑器，此外作为可选软件包， CamTool 还可以为 SCOUT 提供全图形化的凸轮编辑及优化工具，可以集成在 SCOUT 的 图形化用户接口中。
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2. 系统要求
对于安装软件最低要求： • Windows 2000 SP3 • Windows XP Professional SP2 • SIMATIC STEP 7 V5.4 • 若需安装 protool 应为 Protool/Pro RT V6.0+SP3 详细信息请参看 Scout CD 中的文件 \ScoutV4002_CD4\1_Important\English\Compatibility\Compatibility_SIMOTION_V40.pdf 硬件要求：
(1)选择轴的类型
2
(直线轴或旋转轴)
(2) 选择轴的类型
(电气轴、液压轴、
虚拟轴)
图 311
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(1) 选择是否配置为模态轴 (2) 如配置为模态轴则输入 Modulo start value 及 Modulo length
1
2
图 312 选 择 轴 的 驱 动 单 元 及 数 据 传 送 的 报 文 格 式 ， 最 大 速 度 值 可 按 “ Data transfer from the drive”按钮从驱动器侧传送过来；若配置为位置轴应选择 Dynamic servo control(DSC)。